Mg-Zn-Y-Nd合金冠脈支架降解過程的模擬.pdf

1、生物醫(yī)用鎂合金是新一代可降解冠脈支架制備材料之一。但是鎂合金的降解速率過快，導(dǎo)致其不能夠滿足冠脈支架服役周期要求，這成為限制鎂合金冠脈支架進(jìn)入臨床應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。目前關(guān)于鎂合金材料體外模擬體液靜態(tài)腐蝕的文獻(xiàn)很多，而關(guān)于體內(nèi)降解及降解模擬的報導(dǎo)很少。而鎂合金的體外腐蝕忽略了血液流動以及冠脈支架結(jié)構(gòu)對鎂合金腐蝕的影響，造成其與實(shí)際情況存在很大偏差，因此有必要將血液流動及冠脈支架結(jié)構(gòu)因素考慮在內(nèi)來更真實(shí)的再現(xiàn)鎂合金冠脈支架在血管內(nèi)的腐蝕情況

2、。
　　本文針對所設(shè)計的Mg-Zn-Y-Nd合金特殊的腐蝕機(jī)制，有針對性的建立了鎂合金冠脈支架均勻腐蝕和點(diǎn)蝕復(fù)合機(jī)制下的降解模型，并對不同連接筋形狀以及不同厚度的鎂合金冠脈支架采用 Ansys中的 CFX模塊進(jìn)行了降解模擬分析，以求能夠通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)來提高新型冠脈支架的耐腐蝕性能。
　　結(jié)果表明：該降解模型能夠定性定量的模擬出鎂合金冠脈支架在結(jié)構(gòu)以及血液流動影響下的腐蝕速率分布情況，能夠顯示支架腐蝕速率最快的區(qū)域，進(jìn)而達(dá)到避免

3、支架在血管中的塌陷風(fēng)險，同時對支架設(shè)計優(yōu)化起到指導(dǎo)作用。模擬結(jié)果顯示：不同類型支架降解速率最快區(qū)域均位于支架結(jié)構(gòu)的圓弧處及支撐單元兩U型環(huán)結(jié)合處；相對于S型連接筋，L型連接筋具有更好的降解性能；厚度對鎂合金腐蝕速率分布規(guī)律影響不大，但隨著厚度的增加，腐蝕區(qū)域范圍擴(kuò)大，提高了冠脈支架的整體降解速率；鎂合金冠脈支架的腐蝕受血液流速分布及氯離子濃度分布的影響，其中氯離子濃度分布對冠脈支架降解速率分布的影響最大，兩者的高濃度或高腐蝕速率區(qū)相互對

4、應(yīng)；此外，氯離子的不均勻分布與冠脈支架結(jié)構(gòu)對血液流速的影響有關(guān)，支架附近流速梯度小的地區(qū)氯離子分布也更均勻，而速度梯度大的地方氯離子濃度分布呈現(xiàn)出偏聚現(xiàn)象。
　　針對冠脈支架的降解模擬結(jié)果進(jìn)行了動態(tài)降解實(shí)驗驗證，結(jié)果表明：動態(tài)降解結(jié)果與計算模擬結(jié)果基本相吻合；支架腐蝕速率較快處腐蝕形貌主要表現(xiàn)為點(diǎn)蝕坑；支架支撐單元兩U型環(huán)連接處及支撐單元與連接筋結(jié)合處腐蝕速率均較快；S型連接筋的腐蝕速率較L型連接筋的腐蝕速率快；同時發(fā)現(xiàn)當(dāng)S與L型